生长素与其他信号之间的相互作用

就生长素与其他植物激素(赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸)以及油菜素甾醇类和光信号转导途径之间相互作用的研究进展作了评述和展望.     

根系间的相互作用——竞争与互利

植物根系间的相互作用分为竞争和互利两种形式 ,它是决定植物群落动态变化和群落结构的重要因素。根系间的竞争包括植株个体自身根系的竞争以及个体与个体根系间 (同种或异种 )的竞争两方面 ,前者的发生在农林系统中是不可避免的并且很难调控 ,后者可以分为种间植物根系的竞争和种内植物根系的竞争。还阐述了根系的竞争能力和与其密切相关的根系生长率、根组织的新陈代谢、植物的生长形式和根系的空间结构等植物特性 ,同时介绍了根系对水和养分的竞争机理、形式、影响以及竞争强度计算方法。接着具体分析包括根系错位在内的各种根系互利现象和相关机理。影响根系间相互作用的限制性因子有土壤营养的异质性、大气 CO2 浓度、地下草食生物、根系生产力和生物量、根系结构、形态和生理调节、土壤养分的扩散性以及植物间距等。随着科技的进步和各门学科的发展 ,未来根系的研究方向主要体现在结合实践优化农林系统中不同物种间的作用关系、预测根系竞争在全球气候变化下的发展规律、更新实验研究方法及手段研究作用机理等 3个方面。     

鼻咽癌细胞中p53相互作用蛋白质的分离和鉴定

鼻咽癌中p53基因突变罕见,但绝大部分鼻咽癌中存在p53蛋白过表达/聚集且功能失活.然而,到目前为止p53蛋白失活的机制仍然不清楚.为揭示鼻咽癌中p53蛋白功能失活的机制,采用免疫共沉淀技术分别富集鼻咽癌细胞系HNE1和HNE2的p53结合蛋白,SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）对免疫沉淀复合物进行分离,从胶中切取p53结合蛋白条带,胶内酶解后进行电喷雾串联质谱（LC-ESI-MS/MS）分析,得到相应的肽序列标签（peptide sequence tags, PST）,通过搜索数据库在鼻咽癌细胞系中鉴定了9个p53结合蛋白.分别是热休克蛋白70（HSP70）家族成员GRP-78和GRP-75、HSP90家族成员GRP-94、核纤层蛋白A/C （Lamin A/C）、α-actinin 4、Ezrin/Cytovillin、DNA复制准许因子/MCM3蛋白(DNA replication licensing factor/minichromosome maintenance 3 protein, MCM3)、CD98/4F2 heavy chain和蛋白激酶C（PKC）.并用免疫共沉淀和蛋白质印迹分析技术对HNE₁细胞蛋白条带3鉴定的p53相互作用蛋白之一HSP78进行了验证.首次在鼻咽癌细胞中鉴定了9个p53结合蛋白,为阐明鼻咽癌中p53蛋白聚集及失活的机制提供了重要依据和线索.     

Gli1与β-catenin相互作用促进二者在结肠癌细胞中的协同核输入

Wnt信号通路和Hedgehog（Hh）信号通路在胚胎和干细胞的发育中发挥重要作用.此外,这两条信号途径在结肠癌复发和浸润的过程也至关重要.然而,Wnt信号通路、Hedgehog信号通路二者之间具体的交互作用机制目前仍不清楚.本文发现,这两条途径的关键分子Gli1和β-联蛋白之间存在蛋白质相互作用.Gli1与β-联蛋白之间的分子相互作用有助于二者的核输入.同时发现,在肠癌细胞系中,Gli1与β-联蛋白协同上调表达. LiCl激活细胞Wnt信号通路使Gli1表达水平增加, RNA干扰抑制Wnt信号通路,Gli1的表达水平下降.同时,Gli1的过表达也提高了细胞内β-联蛋白的表达水平,并且用Hedgehog信号通路抑制剂GANT61处理细胞,降低Gli1的表达后细胞内β 联蛋白的表达相应下降.本研究揭示了Gli1 和 β-联蛋白的相互作用及二者协助核输入在Wnt、Hedgehog信号通路交互调节中发挥重要作用,Wnt、Hedgehog信号通路交互作用为大肠癌发生发展研究提供了细胞水平交互调控机制.     

昆虫寄生对栓皮栎坚果特征和萌发行为的影响

有多种昆虫常寄生于栎属植物的坚果中, 进而影响种子的质量、 萌发、 幼苗建成等植物的更新过程。为探讨昆虫寄生与上述过程之间的关系, 本研究于2007年和2008年在太行山济源地区调查了昆虫对栓皮栎Quercus variabilis坚果的寄生情况, 同时探讨了昆虫寄生对坚果单宁水平、 萌发和幼苗生长的影响; 并于2007年9月, 分别将完好的和昆虫寄生的栓皮栎坚果种植于土壤4 cm深处, 对坚果萌发情况、 幼苗出土时间、 叶片数量和生物量等进行了对比分析。结果表明: 1）2007年栓皮栎坚果的虫寄生率为30.04%, 显著低于2008年（47.68%）, 表现出年际变化; 2）虫寄生坚果中单宁酸含量（11.54%±1.36%）显著高于完好坚果（7.36%±1.31%）（P=0.004）; 3）虫寄生坚果的鲜重、 直径、 长度均小于完好坚果; 4）虫寄生坚果的霉烂率（28%）和不完全萌发率（28%）均高于完好坚果（霉烂率0%, 不完全萌发率2%）; 但虫寄生坚果幼苗建成率（56%）低于完好坚果（92%）; 虫寄生坚果幼苗出土持续时间（埋藏后35周）短于完好坚果（埋藏后37周）; 5）在坚果埋藏和幼苗萌出当年的冬季, 由虫寄生坚果和完好坚果建成的幼苗的高度、 叶片数间均无显著差异, 但在翌年的生长季节, 两项指标均出现显著性差异; 6）经过一个完整的生长周期（1年）之后, 由虫寄生坚果所建成幼苗的根长、 根重量和生物量3项指标显著低于完好坚果, 而叶片数、 茎长、 叶重和茎重指标在二者间无显著性差异。研究结果提示, 昆虫寄生会对栎类坚果的种子质量和萌发行为产生一定的影响, 这可能是栎类植物群落更新的适应性选择。     

多态性蛋白Mad2与其配体Cdc20121-138的相互作用研究

多态性蛋白Mad2是有丝分裂纺锤体检测点(SAC)的关键蛋白,也是多态性蛋白质家族中研究最广泛的成员之一.Mad2有两种不同的天然构象:O-Mad2和C-Mad2.Mad2构象间的转变及其与配体Cdc20间的相互作用对SAC发挥其生物学功能至关重要.本文利用荧光各向异性技术对O-Mad2和C-Mad2与配体TAMRA-Cdc20~(121-138)间相互作用的热力学及动力学过程进行了系统表征.结果表明:在无盐和低盐溶液(100 mmol/L NaCl)中,Mad2两种构象与Cdc20~(121-138)的平衡解离常数(K_D)均在10~(-6) mol/L,但C-Mad2与Cdc20~(121-138)结合的K_D值约为O-Mad2的1/5;在高盐(300 mmol/L NaCl)溶液中,Mad2两种构象与TAMRA-Cdc20~(121-138)结合的K_D值无明显差别.动力学实验结果显示,在同一种缓冲液中Mad2两种构象与Cdc20~(121-138)相互作用的解离速率常数k_d没有显著差别,而C-Mad2与Cdc20~(121-138)的结合速率常数k_a却比O-Mad2高一个数量级,这表明C-Mad2与Cdc20~(121-138)不仅结合力更强,且结合速率要快很多.Mad2与Cdc20~(121-138)突变体间的相互作用以及离子强度对二者相互作用的影响结果提示,Mad2和Cdc20间的相互作用不是通过静电相互作用,而可能是通过疏水相互作用来实现的.本研究为揭示多态性蛋白Mad2的构象转变机理及其在有丝分裂过程中的作用机制提供了重要的实验基础.     

线性短模体：介导蛋白质相互作用的新模块

线性短模体是天然无序蛋白实现生物学功能的重要组件.线性短模体具有柔性结构和短小的序列,可以介导瞬时、可逆的蛋白质相互作用,并在发生相互作用时表现出杂泛性.随着实验技术的更新和预测手段的发展,越来越多的线性短模体被发现和重新定义,例如BH3线性短模体.本文重点总结了线性短模体在结构、生物学功能以及进化等方面的特点.对线性短模体功能的研究将为解析细胞信号转导网络、疾病靶标确认、新药发现等领域带来新的思路.     

人工基因元件的生理学研究进展

按照工程学原理人工设计的基因元件应该是模块化的,同时具备可预测地组装和再利用的属性。然而,真正的细胞生理条件下各种层次的生理干涉效应会严重地阻碍人工基因元件的功能性组装,即大多数组装后的人工系统完全或部分丧失预设功能。我们提出合成生理学的概念,将其定义为研究和控制人工生命系统与底盘细胞生理系统相互作用的合成生物学分支领域。在此框架下,本文归纳了细胞生理系统与人工基因元件的相互干涉方式,并对表征和消除这种相互作用的技术方法和设计策略进行综述。     

跨越生境的资源补贴对生态系统的影响研究进展

跨越不同生态系统之间的物质、能量和营养元素流动,即资源补贴,是生态系统的基本属性,也是生态学研究的基本问题之一.常见的资源补贴包括落入水体的树叶凋落物和陆地昆虫、水生昆虫成虫、从海洋生殖洄游的鲑鱼等,这些外源性的资源补贴对接收生态系统的生物个体、种群、群落、生物多样性和生态系统功能都有影响,包括促进个体生长、增加物种丰度和多样性、改变群落结构、增加生态系统的生产力、改变食物链长度及影响食物网、影响生态系统的稳定性等.随着未来人类活动对环境扰动的增加,尤其在土地利用、气候变化、生物入侵方面,对跨越生态系统资源补贴的时空动态影响将加剧,因而生态系统将面临更加严峻的威胁.鉴于此,未来在该领域的基础研究应着重开展以下几方面研究:单一和多重环境胁迫对资源补贴和生态系统的影响;动态资源补贴在生态系统修复及管理中的应用;关注与污染物相关的资源补贴的负面影响;加强跨越生境资源补贴在热带和亚热带以及在我国的生态学基础研究.     

沙门伤寒杆菌内膜蛋白GsiD的表达纯化与相互作用北大核心

[目的]克隆沙门伤寒杆菌gsiD编码序列并在大肠杆菌表达菌株Rosetta(DE3)进行过表达,纯化GsiD蛋白质并研究其相互作用关系。[方法]使用GFP作为融合蛋白质标签,优化蛋白质表达和纯化过程,使用位于GFP末端的8×His作为标签进行Ni柱纯化。Gsi A、B、C和D之间的相互作用通过细菌双杂交方法进行验证。[结果]成功构建gsiD过表达载体,优化了GsiD的表达和纯化条件,每1 L培养基可获得约0.4 mg的GsiD蛋白质;内膜蛋白GsiD能够和内膜蛋白质Gsi C发生相互作用,同时GsiD能够和ATP结合蛋白质Gsi A发生相互作用,却不会和Gsi B发生相互作用。[结论]首次克隆并研究了沙门伤寒杆菌gsiD基因,为进一步研究谷胱甘肽转运的机制奠定基础。